JP2018020466A - インサート部品保持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】インサート部品を確実に保持することができるインサート部品保持構造及び成形金型を提供する。【解決手段】重力方向と交差する方向に移動する可動側型の固定側型と対向する一面に固定側型に向って突出し中央部に貫通孔を有するインサート部品を保持する保持部材を備え、保持部材が、可動側型に固定された状態で一面から固定側型側にその一部が露出する磁石を有し、磁石は、保持部材の外周部から突出せずに保持部材に挿通された状態で可動側型に埋設され、一面から固定側型側に少なくとも１ｍｍ以上露出している。【選択図】図２

Description

本発明は、インサート部品保持構造に関する。

磁性を有しかつ凹所が開放する面を有する金具の凹所が開放する面を表面に露出させて該金具を埋め込んだ合成樹脂製品を成形するための金型であって、該金型には凹所に嵌合する凸部が磁石により形成されている合成樹脂成形用金型が知られている（特許文献１）。

特開平８−２５４０８号公報

本発明は、インサート部品を確実に保持することができるインサート部品保持構造を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載のインサート部品保持構造は、
重力方向と交差する方向に移動する可動側型の固定側型と対向する一面に前記固定側型に向って突出し中央部に貫通孔を有するインサート部品を保持する保持部材を備え、
前記保持部材が、前記可動側型に固定された状態で前記一面から前記固定側型側にその一部が露出する磁石を有する、
ことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインサート部品保持構造において、
前記磁石は、前記保持部材の外周部から突出せずに前記保持部材に挿通された状態で前記可動側型に埋設され、前記一面から前記固定側型側に少なくとも１ｍｍ以上露出している、
ことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のインサート部品保持構造において、
前記保持部材は、前記可動側型に埋設されて固定された第１ピンと、先端先細り形状の第２ピンと、前記第１ピンと前記第２ピンとの間に嵌め込まれて固定された前記磁石からなり、前記第２ピンが前記第１ピンに着脱可能に保持されている、
ことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のインサート部品保持構造において、
前記磁石は、前記保持部材の外周部から突出せずに前記保持部材に前記可動側型の移動方向と交差する方向で前記重力方向の上側に向かって露出するように埋設されている、
ことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のインサート部品保持構造において、
前記磁石が、ネオジウム磁石である、
ことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、インサート部品を金型内で確実に保持することができる。
請求項２及び４に記載の発明によれば、インサート部品をピンに容易に挿入することができかつインサート金具の金型からの脱落を抑制することができる。
請求項３に記載の発明によれば、磁石を容易に交換することができる。
請求項５に記載の発明によれば、インサート部品を金型内でより確実に保持することができる。

インサート部品保持構造を有する成形金型の概略断面模式図である。 成形金型のインサート部品の保持部を部分的に示す縦断面模式図である。 （ａ）はピンの縦断面模式図、（ｂ）はピンの構成を示す分解模式図である。 （ａ）は変形例に係る成形金型のインサート金具の保持部を部分的に示す縦断面模式図、（ｂ）は変形例のピンの横断面模式図である。 （ａ）は製品の一例を示す縦断面図、（ｂ）は底面図である。

次に図面を参照しながら、本発明の実施形態の具体例を説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
尚、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。

（１）成形金型の全体構成
図１は本実施形態に係るインサート部品保持構造を有する成形金型の概略断面模式図である。
以下、図面を参照しながら、成形金型１の全体構成について説明する。

図１に示すように、成形金型１は、Ｐをパーティング面とする固定側型１０と可動側型２０とからなり、固定側型１０と可動側型２０との間に樹脂が充填されるキャビティＣが形成されている。

固定側型１０は、固定側取付板１１と、ランナーストリッパープレート１２と、入れ子収納部が形成された固定側型板１３と、キャビティＣの一部を構成するキャビティ面及びパーティング面Ｐの一部が形成された入れ子１４からなる。

固定側取付板１１、ランナーストリッパープレート１２、入れ子１４が配設された固定側型板１３は順に接合され、固定側取付板１１には樹脂が供給されるロケートリング１５が設けられている。
固定側取付板１１及びランナーストリッパープレート１２には、ロケートリング１５に連通し樹脂の注入空間としての通路を形成するスプルーブッシュ１６が設けられている。また、固定側型板１３には注入空間としてのスプルーランナー部１７が形成され、スプルーランナー部１７と入れ子１４のキャビティ面とを連通する注入空間としてのゲート１８が設けられている。

可動側型２０は、可動側取付板２１と、スぺーサブロック２２を介して可動側取付板２１に取付けられる受け板２３と、受け板２３に接合される可動側型板２４からなる。可動側型板２４の固定側型１０側には、入れ子１４のキャビティ面に望む凸部２５を有する入れ子２６が取付けられている。
入れ子２６には、インサート部品を位置決めして保持する保持部材としてのピン１００が固定側型１０側に突出して設けられている。

可動側型２０にはエジェクタ機構３０が設けられている。エジェクタ機構３０は、可動側取付板２１と受け板２３との間に架設されたエジェクタガイドピン３１及びサポートピン３２に沿って移動可能な一対のエジェクタプレート３３と、エジェクタプレート３３に設けられエジェクタプレート３３と同動する複数のエジェクタピン３４と、エジェクタプレート３３に設けられエジェクタプレート３３と同動するとともにセンターピン２９に同軸で摺動可能に設けられたエジェクタスリーブ３５から構成されている。

エジェクタプレート３３は常時は不図示の付勢手段によって後退位置に位置させられ、脱型時に不図示の駆動手段によって進出させられて、エジェクタピン３４及びエジェクタスリーブ３５を入れ子２６から突出させて、キャビティＣ内の製品を押圧して入れ子２６から製品を離間させる。

（２）インサート金具保持部の構成
図２は成形金型のインサート部品の保持部を部分的に示す縦断面模式図、図３（ａ）はピンの縦断面模式図、（ｂ）はピンの構成を示す分解模式図、図５（ａ）は製品の一例を示す縦断面図、（ｂ）は底面図である。
以下、図面を参照しながら成形金型１におけるインサート部品の保持構造について説明する。

本実施形態に係る成形金型１は、例えば図５に示されているように、中央部に貫通孔を有するインサート部品の一例としてのインサートカラーＭが埋設された製品Ｓの成形に用いられる。図示の例では、インサートカラーＭは、例えば鉄のような磁性金属材料からなり、製品の一端側に製品Ｓから外側に突出して設けられた製品の取付け部Ｓａに樹脂と一体に結合した状態で設けられている。

このようなインサートカラーＭが埋設された製品Ｓを、成形機が横型で左右に分割される成形金型を用いて射出成形により製造する場合には、インサートカラーＭを可動側型２０に配置した後、型閉めまでの間に振動等でインサートカラーＭが落下する虞があった。

（２．１）保持部材の構成
図２に示すように、可動側型２０の入れ子２６には、固定側型１０の入れ子１４と対向する一面に入れ子１４に向って突出し、中央部に貫通孔を有するインサートカラーＭが嵌入される保持部材としてのピン１００が取り付けられている。
図３に示すように、ピン１００は、第１ピン１１０と、第２ピン１２０と、磁石１３０からなり、第２ピン１２０の一端側に磁石１３０が嵌め込まれた状態で、第２ピン１２０は第１ピン１１０にボルト１４０で着脱可能に締結されている。

第１ピン１１０は、一端側に第２ピン１２０の基端部１２３が嵌め込まれる嵌合穴１１２が形成された取付け部１１１と他端側で入れ子２６に挿通されて固定される固定部１１３からなる。取付け部１１１は円筒状でその外形Ｄ１は磁石１３０の外形ｄよりも大径とされている。

第２ピン１２０は、先端先細り形状を有する先端部１２１と、先端部１２１に続く円筒部１２２と、円筒部１２２よりも小径の基端部１２３からなり、基端部１２３には、磁石１３０が嵌め込まれる。円筒部１２２は、インサートカラーＭをガタツキなく保持する領域であり、その外形Ｄ２がインサートカラーＭの内径よりも僅かに小径とされ、具体的には、インサートカラーＭがスムーズに挿通され、かつガタツキなく保持される範囲として、インサートカラーＭの内径よりも０．０３ないし０．０５ｍｍ小径であることが好ましい。

磁石１３０は、円筒形で第２ピン１２０の基端部１２３に嵌め込まれた状態で第２ピン１２０の円筒部１２２から径方向に突出しない外形ｄとされ、具体的には、円筒部１２２の外形Ｄ２よりも０．０１ないし０．０５ｍｍ小径であることが好ましい。その結果、挿通されるインサートカラーＭの内径部と接触することなくスムーズに受け入れて、かつ、インサートカラーＭにその磁力を作用させて保持することができる。

磁石１３０には、通常用いられている永久磁石材料を採用することができるが、小型で大きな磁界を形成することができる希土類焼結磁石を使用し、特に射出成形時の高温（２００℃程度）に耐え得るように、耐熱性タイプのネオジウム磁石が好ましい。
例えばインサートカラーＭが鉄製の外径１４ｍｍ、内径１０ｍｍ、高さ１０ｍｍ程度のものである場合、磁石１３０として０．５〜２．５Ｔのネオジウム磁石を用いると、型閉め時の可動側型２０の移動に伴う振動等でのインサートカラーＭの脱落が抑制される。
尚、磁石１３０は、取り付けボルト１４０を外して第１ピン１１０から第２ピン１２０を分離することで新たな磁石１３０に交換することができる。

（２．２）保持部材の可動側型への配置
このように構成されるピン１００は、可動側型板２４に取り付けられた入れ子２６に固定側型１０の入れ子１４に向って磁石１３０の一部が露出するように固定される。

具体的には、図２に示すように、磁石１３０が入れ子１４と入れ子２６の境界面（パーティング面Ｐ）から入れ子１４側に向かって１ｍｍ以上露出するように固定されている（図２中 Ｇ参照）。
また、この状態で挿通されたインサートカラーＭをガタツキなく保持する第２ピン１２０の円筒部１２２はインサートカラーＭの高さＨの少なくとも１／２以上入れ子１４に向かって突出していることが好ましい（図２中 ｈ参照）。

このように、重力方向と交差する水平方向に型分割された成形金型において、金属製のインサートカラーＭを可動側型２０に配置する場合に、保持部材としてのピン１００は、先端先細り形状を有する先端部１２１を有しているために、挿通されるインサートカラーＭの内径部に対して誘い込み形状となりスムーズに受け入れることができる。
また、先端部１２１に続く円筒部１２２は、その外形がインサートカラーＭの内径よりも僅かに小径とされ、スムーズに挿通されたインサートカラーＭをガタツキなく保持することができる。

ピン１００には、ピン１００の外周部から径方向に突出しないように円筒部１２２の外形よりも小径の磁石１３０がパーティング面Ｐよりも１ｍｍ以上露出して配置されている。そのために、磁石１３０は挿通されるインサートカラーＭの内径部とは接触することなくスムーズに受け入れた状態でインサートカラーＭに近接してその磁力を作用させることができる。
その結果、磁石１３０及び挿通されるインサートカラーＭの損傷を防止して、可動側型２０が型閉め位置に移動する際の振動等によるインサートカラーＭのピン１００からの脱落を抑制することができる。

「変形例」
図４（ａ）は変形例に係る成形金型１Ａのインサート金具の保持部を部分的に示す縦断面模式図、（ｂ）は変形例のピン１００Ａの横断面模式図である。
以下、図面を参照しながら成形金型１Ａにおける変形例のインサート金具の保持構造について説明するが、第１実施形態に係る成形金型１と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

（１）保持部材の構成
図４（ａ）に示すように、可動側型２０の入れ子２６には、固定側型１０の入れ子１４と対向する一面に入れ子１４に向って突出し、中央部に貫通孔を有するインサートカラーＭが嵌入される保持部材としてのピン１００Ａが取り付けられている。
ピン１００Ａは、先端先細り形状を有する先端部１０１と、先端部１０１に続く円筒部１０２と、入れ子２６に挿通されて固定される固定部１０３からなる。

円筒部１０２は、インサートカラーＭをガタツキなく保持する領域であり、その外形がインサートカラーＭの内径よりも僅かに小径とされ、具体的には、インサートカラーＭがスムーズに挿通され、かつガタツキなく保持される範囲として、インサートカラーＭの内径よりも０．０３ないし０．０５ｍｍ小径であることが好ましい。

円筒部１０２にはインサートカラーＭの挿通方向と交差（直交）する方向に穴部１０２ａが形成され、磁石１０５が埋設されている。
図４（ｂ）に示すように、磁石１０５は、円柱状で、一端側１０５ａが円筒部１０２から径方向に突出しない状態で円筒部１０２に形成された穴部１０２ａに埋設されている。
磁石１０５には、通常用いられている永久磁石材料を採用することができるが、小型で大きな磁界を形成することができる希土類焼結磁石を使用し、特に射出成形時の高温（２００℃程度）に耐え得るように、耐熱性タイプのネオジウム磁石が好ましい。

このように構成されるピン１００Ａは、可動側型板２４に取り付けられた入れ子２６に固定側型１０の入れ子１４に向って円筒部１０２に埋設された磁石１０５の一端側１０５ａが重力方向における上側（天側）に向かって一部が露出するように固定される。

具体的には、図４（ａ）に示すように、磁石１０５の一端側１０５ａが成形金型１の天側に向かう状態で入れ子１４と入れ子２６の境界面（パーティング面Ｐ）から入れ子１４側に向かって１ｍｍ以上露出するように固定される（図４（ａ）中 Ｇ参照）。また、この状態で挿通されたインサートカラーＭをガタツキなく保持する円筒部１０２はインサートカラーＭの高さＨの少なくとも１／２以上入れ子１４に向かって突出していることが好ましい（図４（ａ）中 ｈ参照）。

このように、水平方向に型分割された成形金型において、金属製のインサートカラーＭを可動側型２０に配置する場合に、保持部材としてのピン１００Ａは、先端先細り形状を有する先端部１０１を有しているために、挿通されるインサートカラーＭの内径部に対して誘い込み形状となりスムーズに受け入れることができる。
また、先端部１０１に続く円筒部１０２は、その外形がインサートカラーＭの内径よりも僅かに小径とされ、スムーズに挿通されたインサートカラーＭをガタツキなく保持することができる。

ピン１００の円筒部１２２でガタツキなく保持されるインサートカラーＭは、一端側１０５ａが天側に向かって円筒部１２２から径方向に突出しない状態で磁石１０５がパーティング面Ｐよりも１ｍｍ以上露出して配置されているために、挿通されるインサートカラーＭの内径部と接触することなくスムーズに受け入れた状態で、自重で地側（重力方向における下側）に偏りやすいインサートカラーＭにその磁力を作用させることができる。
その結果、可動側型２０が型閉め位置に移動する際の振動等によるインサートカラーＭのピン１００Ａからの脱落を抑制することができる。

１、１Ａ・・・成形金型
１０・・・固定側型
１１・・・固定側取付板
１２・・・ランナーストリッパープレート
１３・・・固定側型板
１４・・・入れ子
１５・・・ロケートリング
１６・・・スプルーブッシュ
１７・・・スプルーランナー部
１８・・・ゲート
２０・・・可動側型
２１・・・可動側取付板
２２・・・スペーサブロック
２３・・・受け板
２４・・・可動側型板
２６・・・入れ子（可動側）
３０・・・イジェクタ機構
１００・・・ピン
１１０・・・第１ピン
１１１・・・取付け部
１１２・・・固定部
１２０・・・第２ピン
１２１・・・先端部
１２２・・・円筒部
１２３・・・基端部
１３０・・・磁石
１００Ａ・・・ピン（変形例）
１０１・・・先端部
１０２・・・円筒部
１０３・・・固定部
１０５・・・磁石

Claims (5)

1. 重力方向と交差する方向に移動する可動側型の固定側型と対向する一面に前記固定側型に向って突出し中央部に貫通孔を有するインサート部品を保持する保持部材を備え、
   前記保持部材が、前記可動側型に固定された状態で前記一面から前記固定側型側にその一部が露出する磁石を有する、
   ことを特徴とするインサート部品保持構造。
2. 前記磁石は、前記保持部材の外周部から突出せずに前記保持部材に挿通された状態で前記可動側型に埋設され、前記一面から前記固定側型側に少なくとも１ｍｍ以上露出している、
   ことを特徴とする請求項１に記載のインサート部品保持構造。
3. 前記保持部材は、前記可動側型に埋設されて固定された第１ピンと、先端先細り形状の第２ピンと、前記第１ピンと前記第２ピンとの間に嵌め込まれて固定された前記磁石からなり、前記第２ピンが前記第１ピンに着脱可能に保持されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のインサート部品保持構造。
4. 前記磁石は、前記保持部材の外周部から突出せずに前記保持部材に前記可動側型の移動方向と交差する方向で前記重力方向の上側に向かって露出するように埋設されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のインサート部品保持構造。
5. 前記磁石が、ネオジウム磁石である、
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のインサート部品保持構造。
   
   

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